Адсорбция пара на твердых поверхностях

Адсорбция пара на твердых поверхностях [15] [c.269]

Для изотермы характерно то, что после периода подъема кривой она стремится стать параллельной оси абсцисс. Это указывается на то, что адсорбционный слой как бы достигает насыщения, при котором дальнейшее увеличение содержания молекул в объеме раствора не увеличивает заметно количества молекул в адсорбционном слое. Такш характер изотерм адсорбции наблюдается также п в других случаях, например при адсорбции паров на поверхности твердого тела. Подобный характер адсорбционной изотермы объясняется тем, что силы, удерживающие адсорбируемые молекулы вблизи твердой поверхности, очень быстро ослабевают с увеличением расстояния. Поэтому, когда в результате адсорбции образуется адсорбционный слой толщиной в одну молекулу, дальнейшего роста адсорбции путем образования второго слоя адсорбированных [c.118]

Изменения донорно-акцепторных свойств можно достигнуть адсорбцией паров или некоторых газов на твердой поверхности [27]. Металлической поверхности положительный заряд сообщают NH3, Н2О, СНзОН, ацетон, диоксан, пиридин отрицательный заряд— озон, I2, BF3. [c.101]

Адсорбция — сорбция, при которой газ или пар удерживаются на поверхности твердого вещества или жидкости. [c.203]

Благодаря явлению адсорбции происходит образование тончайших пленок газов, паров и масел с ориентированными слоями молекул (рис. 18). Молекулы веществ, адсорбированных на поверхности твердого тела, присоединяются к металлу своим активным концом. - [c.79]

Силы притяжения, действующие между твердым или жидким телом и окружающим газом или паром, вызывают уплотнение тонкого слоя газа или пара, непосредственно прилегающего к поверхности тела. В таком случае говорят, что вещество этого слоя адсорбировано на поверхности тела. Если твердое тело настолько мелко раздроблено, что имеет очень большую поверхность, то при некоторых условиях оно может поглотить относительно большое количество пара. При любом заданном давлении пара адсорбция при низкой температуре больше, чем при высокой, при любой заданной температуре адсорбция при высоком давлении больше, чем -при низком. Таким образом, твердое тело, адсорбировавшее пар, может выделить его при нагревании, а твердое тело, с поверхности которого пар был удален, может снова адсорбировать его при охлаждении. [c.138]

Упругость пара кремнезема в равных условиях значительно выше упругости пара углерода, поэтому в начале реакции газообразной фазой может быть только пар кремнезема (температура начала испарения 1450—1500° С). Адсорбция газовых молекул происходит на поверхности зерен восстановителя, т. е. на между-фазных поверхностях, и сопровождается последующей десорбцией окиси углерода. Интенсивность (ускорение) реакции при тщательном перемешивании твердых реагентов и при создании все новых контактов реагирующих веществ активизирует газовые молекулы, вовлекаемые в адсорбционно-десорбционные процессы. [c.108]

Адсорбция — уплотнение газа на поверхности твердого тела (адсорбента), не сопровождающееся для случая пористого адсорбента ожижением газа или пара в его мелких порах под действием капиллярных сил. Как чисто поверхностное явление адсорбционный процесс характеризуется большой скоростью, и для адсорбентов с гладкой поверхностью (лишенной пор) процесс завершается практически в неизмеримо малое время. Адсорбция газов пористыми адсорбентами происходит значительно медленнее, так как в узких порах газы диффундируют с малой скоростью, но все же процесс завершается в зависимости от характера пористости адсорбента в несколько секунд или минут. [c.381]

Адсорбция и изменение поверхностного натяжения в зависимости от концентрации одного из компонентов или температуры протекают в многокомпонентных смесях совершенно иначе, чем в двухкомпонентных. Многокомпонентные системы, в которых концентрация одного из компонентов значительно превышает концентрацию всех остальных, можно рассматривать как аналоги трехкомпонентных систем подобного типа, поскольку все примеси являются или поверхностно-активными, или инактивными. По другому определению свободной поверхностной энергии под поверхностным натяжением подразумевают силу, направленную в сторону уменьшения поверхности раздела и действующую в плоскости, касательной к этой поверхности. Однако свободная поверхностная энергия равна поверхностному натяжению только в том случае, если не учитывать ту часть энергии, которая расходуется на адсорбцию вещества поверхностью. Поэтому прямые экспериментальные методы оценки поверхностного натяжения применимы в условиях обратимого изменения площади поверхности раздела фаз, когда вещество находится в равновесии с собственным паром. Из-за сложности, а в ряде случаев невозможности проведения таких экспериментов поверхностное натяжение твердых тел определяется чаще всего расчетным путем, что на-чительно снижает достоверность приводимых в различных источниках данных. [c.107]

Явление притяжения молекул пара или газа к поверхности твердого тела называется адсорбцией. Силы притяжения (дисперсионные) обратно пропорциональны седьмой степени расстояния между молекулами. Поэтому толщина слоя воды, которая адсорбируется на поверхности твердого тела в сухом воздухе, ничтожно мала — она соизмерима с толщиной молекулярного слоя. Под действием сил, притягивающих молекулы воды к поверх- [c.11]

Широко применяется для определения удельной поверхности пор метод адсорбции газов, основанный на эффекте прилипания молекул газа к поверхности твердого тела под действием силового поля, возник ]ющего у поверхности твердого тела. При помещении пористого тела в замкнутый объем, заполненный газом при некотором давлении, вследствие эффекта адсорбции давление газа в объеме уменьшается, а масса пористого тела увеличивается. На основе экспериментальных данных строят изотермы адсорбции (рис. 6.4) в виде зависимости относительной массы адсорбированного единицей объема пористого тела газа от величины отношения равновесного давления газа к давлению насыщенного пара дг/дгт =/(р/Ро). Для определения удельной поверхности пор вычисляют емкость монослоя адсорбированного газа Хт, что достигается путем математической обработки изотермы адсорбции. [c.294]

Испытания показали, что для длительного повышения износостойкости в результате сульфидирования необходимым является наличие под слоем сульфидов, играющих роль твердой смазки, слоя металла с повышенным содержанием азота и углерода. Слой серосодержащих соединений на поверхности деталей ускоряет приработку трущейся пары, улучшает адсорбцию масла и предотвращает схватывание и задиры, тогда как нижележащий твердый слой карбонитридных фаз и нитридов обеспечивает длительное сохранение высокой износостойкости хорошо приработавшихся поверхностей. [c.42]

Проблема адсорбции пара на твердых поверхностях играет важную роль в процессах хроматографического разделения, ионного обмена и химического катализа. В этой системе представляет интерес соотношение между количеством адсорбированного вещества и давлением в системе при данной температуре в условиях равновесия. Такое соотношение впервые вывел Лангмюр на основании кинетического анализа скоростей адсорбции и десорбции. Условия равновесия были установлены путем приравнивания скоростей двух противоположных процессов. Однако полученные Лангмюром изотермы адсорбции не зависят от скоростей и механизма процесса и могут быть целиком получены на основе критерия равновесия, выраженного уравнением (8-17), или с помощью положения, что химический потенциал компонента должен быть один и тот же в обеих фазах. [c.269]

Наиболее точными считаются адсорбционные методы, в основе которых лежит предположение, что молекулы адсорбируемого вещества на поверхности твердых тел располагаются мономолекулярным слоем. Среди адсорбционных методов наиболее широко применяют адсорбцию паров азота при низких температурах и адсорбцию паров метанола (СН3ОН) при комнатной температуре. Сущность метода заключается в том, что навеску исследуемого порошка (10—20 г) помещают в герметизируемую емкость, дегазируют в вакууме 10 —10 ммрт. ст. и затем впускают в емкость азот или пары метанола. Давление газа, зафиксированное ртутным манометром, через некоторое время падает в результате адсорбции паров на поверхности частиц. По разности давлений азота или метанола до и после адсорбции рассчитывают величину удельной поверхности порошка. [c.163]

Газы, десорбирующиеся с поверхности стенок сварочных камер. Известно, что легко конденсирующие газы (пары воды, углеводороды и т. п.) при адсорбции на твердых поверхностях образуют слой толщиной в несколько молекул, а такие газы, как водород, кислород, азот и др. образуют обычно мономолекулярный слой. При понижении давления в откачиваемых объемах происходит десорбция газов с поверхностей, что приводит к повышению давления в объеме. Наружные слои молекул откачиваются сравнительно легко, в то время как откачка моно--молекулярных слоев протекает сравнительно медленно. Десорбцию можно ускорить с помощью нагревания. Количество газов, которое может выделяться с поверхности стенок камеры, зависит от состояния этой поверхности. Даже для хорошо обработанного металла истинная поверхность его значительно превышает геометрическую. Так, отношение между истинной и геометрической поверхностью для платиновой фольги 2,2, для прокатного никеля колеблется в пределах 3,5—3,8, а для полированного никеля — в пределах 9,7—7,5. Ясно, что чем [c.69]

Если помимо сил сцепления между отдельными частицами водяного пара (когезия) появляются более высокие силы сцеиле-ния молекул воды с твердой поверхностью (силы адгезии), то увеличивается возможность коиденсации молекул водяного пара именно на поверхности такого твердого тела. Адсорбционная конденсация, т. е. образование тончайшего слоя молекул НгО, связанных с поверхностью металла силами адсорбции, предшествует процессу капельной коидепсацпи и может ироисходить при относительной влажности ниже 100%. В зависимости от состояния металлической поверхности, при влажности немного ниже [c.174]

В результате избыточной поверхностной энергии поверхностный слой металла обладает большой активностью. Это проявляется в том, что при взаимодействии ненасыщенных силовых полей твердого тела с силовыми полями молекул газа, движущихся к твердой поверхности, или жидкости, соприкасающейся с твердым телом, поверхность последнего покрывается пленкой веществ, содержащихся в окружаю1цей среде. Явление образования на (юверхности твердого тела тончайших пленок газов, паров или растворенн1,1Х веществ либо поглощения этих веществ поверхностью тела называют адсорбцией. [c.54]

Свойства физически адсорбированных слоев В0ДЫ1. Атомно-молекулярная форма существования на поверхности твердого тела воды в адсорбированном состоянии до настоящего времени является предметом острых дискуссий [51, 52]. Остается неопределенной область температур фазовых переходов адсорбированной воды в различные модификации льда Полученные изотермы адсорбции воды на металлах (рис. 24) показывают, что в диапазоне температур от 253 до 293 К при полимолекулярной адсорбции (п>5) равновесие адсорбированной воды с ее паром в воздухе описывается уравнением (29), причем теплота испарения (конденсации) оказывается равной 49 кДж/моль. Отчетливо выраженных изломов на изостерах в области температур фазовых переходов не имеется, что отчасти свидетельствует об отсутствии замерзания воды в адсорбированной фазе при низких температурах. [c.50]

Адсорбция и хемосорбци В результате взаимодействия ненасыЩШ силовых полей твердого тела с силовыми полями молекул газа, движущихся к твердой поверхности, или взаимодействия жидкости, соприкасающейся с твердым телом, поверхность последнего покрывается пленкой веществ, содержащихся В окружающей среде газов, паров воды, обычно находящихся в воздухе, и паров других жидкостей, а также веществ, растворенных в жидкостях и соприкасающихся с поверхностью твердого тела./ Явление образования на поверхности последнего тончайших пленок газов, паров или растворенных веществ либо трщение этих веществ поверхностью тела называют адсорбцией. [c.61]

Для объяснения того факта, что пузыри в действительности образуются при температуре очень близкой к точке кипения, обычно выдвигают две гипотезы. Согласно первой, во всякой обычной жидкости содержится множество малых полостей, заполненных паром или газом, адсорбированных на твердых частицах с плохой смачиваемостью. Частицы примеси необходимы для существования полостей, так как изолированные пузыри пара в жидкости неустойчивы даже пузыри газа растворяются за несколько секунд в жидкости, если она не насыщена [2]. Небольшие трещины в стенках сосуда, содержащего жидкость, или на любой греющей поверхности, погруженной в жидкость, разумеется, тоже могут служить местом адсорбции. При нагревании пар или газ в полости расщиряется, благодаря чему какая-то ее часть может отделиться от твердой поверхности, образуя пузырь в жидкости. Давление внутри этого вновь образовавшегося пузыря будет почти равно давлению насыщенного пара, соответствующего температуре окружающей жидкости. [c.67]

Влияние адсорбционных процессов на вторичное расщепление можно оценить, исходя из представлений о поверхностном натяжении твердых тел. Для определения равновесной работы вторичного расщепления воспользуемся уравнением (1,22), нри помощи которого можно связать равновесную работу вторичного расщепления с поверхностным натяжением твердых тел = 20 г. Снижая величину 0тг> можно у меньшить равновесную работу вторичного расщепления и вторичную когезионную прочность в целом. Величина в вакууме равна для поверхности слюды 5000 мДж/м , а на воздухе в результате адсорбции паров воды эта величина снижается до 300 мДж/м . Помимо адсорбции паров воды снижение величины может происходить в результате адсорбции паров гексана до 255 мДж/м . Если в воде имеются примеси, то поверхностное натяжение а г может определяться природой этих примесей. Подобное влияние можно показать на примере адсорбции паров воды, содержащих небольшое количество лауриновой кислоты. При образовании на поверхности слюды монослоя, состоящего из молекул лауриновой кислоты СцНадСООН, поверхностное натяжение сТтг снижается до 37 мДж/м . [c.154]

При образовании и росте диффузионных покрытий из паровой фазы концентрация диффундирующего элемента на поверхности детали часто остается ниже 100%, т. е. пар не достигает состояния насыщения. В таких случаях применение термина конденсация пара неправомерно. Для процессов непосредственного химического взаимодействия реакционной газовой среды с твердой поверхностью непригоден и термин осаждение . Суть таких явлений более точно передает термин сорбция . Сорбция разделяется на две последовательные стадии — адсорбцию хемосорбцию) и абсорбцию. Сначала атомы физически или химически адсорбируются поверхностью, затем происходит взаимовстречная диффузия атомов адсорбата и субстрата, в результате чего в поверхностном слое образуются твердые растворы или химические соединения. По адсорбционно-диффузионному механизму формируются покрытия на горячей поверхности материалов, способных интенсивно растворять (поглощать) вещество, находящееся в парогазовой фазе. В то же время вторичному процессу растворения (диффузии) при благоприятных обстоятельствах могут предшествовать первичные процессы конденсации и осаждения, рассмотренные выше. [c.48]

Как это показано классич. исследованиями Гарди, Лангмюира и Гаркинса, адсорбция всегда связана с ориентацией адсорбирующихся молекул в пограничном слое. Поэтому типично поверхностно-активными являются вещества с полярными молекулами резко выраженной асси-метрич. структуры типа ф-Ъ, где а—полярная группа (ОН, NHa, СООН, SSH и др.), а Ъ—неполярная часть молекулы (напр, углеводородная цепь)—СНа—СНа—СНо—...СНд. Такие ассиметричные молекулы ориентируются в пограничном слое, а следовательно и адсорбируются тем сильнее, чем больше разность полярностей обеих соприкасающихся фаз, причем адсорбция сопровождается уравниванием этой разности полярностей в пограничном слое, происходя поэтому обычно только тогда, когда полярность адсорбирующегося вещества лежит между полярностями обеих фаз системы. Этим правил ом уравнивания полярностей объясняется то обстоятельство, что из водных растворов на поверхности раствор— воздух или раствор—пар адсорбируются поверхностно-активные растворенные вещества, полярность к-рых в чистом состоянии меньше полярности воды. Из газовых же сред на твердых адсорбентах адсорбируются, наоборот, наиболее полярные компоненты газовой смеси,т. к. твердые тела всегда полярнее окружающей их газовой среды. [c.199]

АДСОРБЦИЯ, поглощение газов, паров или растворенных веществ поверхностью твердых или жидких тел. Явление это особенно реако наблюдается на твердых телах, имеющих тонкую пористую структуру, цли очень хорошо измельченных и благодаря этому обладающих сильно развитой поверхностью таковы напр, различные сорта угля, асбест, дерево, хлопок, шелк, стеклянная вата, порошки металлов, платиновая чернь, слюда, цеолиты, силикагель, осадки гидроокисей, почва, целлюлоза, крахмал, белки и все вообще вещества в коллоидном состоянии. В ряду этих поглотителей или адсорбентов (точнее сорбентов, см. ниже) первое место занимает уголь, на к-ром и было впервые открыто явление А. [c.186]

Наиболее точными и универсальными считаются адсорбционные методы, в основе которых лежит предположение, что молекулы адсорбируемого вещества на поверхности твердых тел располагаются мономолеку-лярным слоем. Среди адсорбционных методов наиболее широко применяют адсорбцию паров азота при —195° С [c.192]

К адсорбирующимся относятся и летучие ингибиторы. Это органические или неорганические, жидкие или твердые вещества с малым, но достаточным для обеспечения адсорбции давлением паров, которые обладают ингибирующей способностью. Находясь в эксплуатационной среде, они выделяют пары, которые контактируют с защищаемым металлом. Поскольку летучие ингибиторы действуют на рассстоянии и в газовой фазе, они вызывают огромный интерес. Большая часть из этих веществ представляет собой амины или соли аммония (нитриты, карбонаты). Их действие начинается сразу после испарения. Пары ингибитора растворяются в тонком водном слое, который образуется на поверхности металла даже в относительно сухой атмосфере. Насыщенная ингибитором пленка адсорбируется на поверхности металла и создает барьер между металлом и коррозионной средой, т. е. механизм действия этих ингибиторов является тоже адсорбционным. [c.53]

Надо отметить, что в зависимости от соотношения между физическими свойствами смачиваемой поверхности и жидкости пересыщение пара в нрисутствии твердых стенок может значительно уменьшиться или оказаться вовсе невозможным. При Р = Р это будет зависеть от коэффициента 8, равного отношению энергии адсорбции молекул жидкости на поверхности твердого тела к энергии испарения. Для хорошо смачиваемых тел 8>1. [c.39]

Газообразный водород оказывает влияние на интенсивность изнашивания металлов, если при трении металл насыщается водородом. Если же адсорбированные слои смазочного материала или твердых веществ в процессе трения не будут десорбироваться, освобождая поверхность металла для адсорбции водорода, то последний не окажет усиливающего действия на изнашивание. Это подтверждают результаты испытаний, выполненных Н. В. Мартыновым, на изнашивание фторопласта 4К20, содержащего 20 % кокса, в паре со сталью 40Х, 30X13 и чугуном СЧ 21 в среде воздуха, азота и водорода. Износ наполненного фторопласта в диапазоне давлений 0,5. .. 1,5 МПа при скорости скольжения 2 м/с на воздухе был в 2. .. 4 раза выше, чем в водороде, и в 1,5. .. 2,5 раза больше, чем в азоте (табл. 7.3). [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...